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PEMFC堆电效率与PEMFC-温差热机电热联供的实验研究的开题报告

开题报告：PEMFC堆电效率与PEMFC-温差热机电热联供的实验研究

一、课题背景

燃料电池作为一种高效、环保、便携的新能源，已被广泛应用于汽车、热水器等领域。其中，质子交换膜燃料电池（PEMFC）具有高能量、高效率和快速启动等优点，已成为当前最主流的燃料电池之一。但是，PEMFC存在一些问题，如能量利用效率低、稳定性较差等，限制了其在应用中的扩展。

为了解决这些问题，一种新型的技术——PEMFC-温差热机电热联供技术被提出。该技术利用PEMFC堆产生的废热，与外部的温差热机相结合，实现了热电联供，提高了设备的能量利用效率。

二、研究目的

本研究的目的是在建立PEMFC电化学系统测试台的基础上，通过实验研究，探索PEMFC堆电效率和PEMFC-温差热机电热联供技术的关系。具体来说，研究目标包括：

1.研究不同操作条件下PEMFC的电效率和输出特性。

2.研究PEMFC堆产生的废热对温差热机工作性能的影响。

3.研究PEMFC-温差热机电热联供技术在不同工作状态下的性能表现。

三、研究内容

1.PEMFC电化学系统测试台的设计和搭建。

2.PEMFC堆的电化学测试和性能分析，包括电输出特性、电压-电流曲线、功率曲线等。

3.PEMFC堆废热的获取和测量，包括采用换热器和流量计等设备对PEMFC废热的捕获测量。

4.温差热机的设计和搭建，原理为参照斯特林循环，使用低温热源和高温热源。

5.PEMFC-温差热机电热联供系统的实验研究，包括连续运行时的电-热输出特性变化，不同负载下的热机工作性能分析。

四、研究意义

本研究通过实验研究PEMFC电化学系统和PEMFC-温差热机电热联供技术的相关性，有利于进一步提高PEMFC的能量转换效率，促进其在应用领域的扩展。此外，研究结果还有助于推动热电联供技术的普及和发展，对于推动新能源与清洁能源的发展具有重要的意义。